機械加工工藝可靠性研究

莫茜

摘? ?要：在機械加工領域，加工工藝可靠性直接影響機械加工精度、質(zhì)量，進而對機械產(chǎn)品性能、壽命產(chǎn)生影響，甚至影響機械產(chǎn)品功能的實現(xiàn)。本文深入研究了機械加工工藝影響因素，分析了包括定位誤差、零件誤差、夾具誤差、刀具誤差和機床誤差等方面影響形式及表現(xiàn)，并針對機械加工工藝可靠性影響因素提出應對措施，以期提高機械加工工藝精度和可靠性，提高機械產(chǎn)品加工質(zhì)量。

關鍵詞：機械? 加工工藝? 可靠性

中圖分類號：TB114.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）05（b）-0062-02

我國機械產(chǎn)品質(zhì)量水平較低的主要原因是加工、制造等工藝水平低，因此對機械加工工藝進行可靠性研究具有重要意義。

1? 機械加工工藝可靠性概述

不同的產(chǎn)品其所對應的加工工藝流程也不同，在每個產(chǎn)品加工制作之前都需要工作人員依據(jù)設備當前的情況、生產(chǎn)人員的人數(shù)、產(chǎn)品的所需數(shù)量等制定相對應的產(chǎn)品加工工藝流程。機械加工工藝通俗的來講就是將毛坯加工成各種使用的零件的過程，改造毛坯的尺寸和形狀，使其達到組裝成部件的標準。加工工藝是在加工工藝流程的基礎上對毛坯的形狀、尺寸以及材料性質(zhì)進行加工的過程，使毛坯成為成品或半成品。

機械加工工藝可靠性根據(jù)專家所下定義，是指在規(guī)定的工藝條件下，按照規(guī)定的工藝持續(xù)生產(chǎn)出符合技術要求的產(chǎn)品的能力。機械加工工藝可靠性與人、機、材、法、測等多種方面有關。人指進行機械加工的人，機指實現(xiàn)機械加工的機器設備，材指機械加工所需要的各種材料，法指進行機械加工所需要的方法和規(guī)程，測指對機械加工出的產(chǎn)品進行檢驗。

2? 影響加工工藝可靠性的因素

機械加工工藝可靠性是產(chǎn)品質(zhì)量與性能可靠性的重要保障。專家研究顯示影響加工工藝可靠性因素主要是由于機械加工誤差造成的。機械加工誤差包括毛坯零件定位的誤差、毛坯零件自身材料加工的誤差、夾具的誤差、刀具的誤差以及機床的誤差，其中機床誤差中主軸誤差是影響機器零件加工誤差的主要因素。

2.1 機械加工誤差

2.1.1 定位誤差

機械加工工藝中產(chǎn)生的定位誤差是由于機器設備中的零件加工時，設計基準與定位基準未吻合導致的。定位誤差的衡量方式一般是采用毛坯零件定位面與定位基準之間是否存在縫隙或者是定位符自身的誤差造成毛坯零件的晃動程度。定位誤差與機械加工方法有著直接的關系，并且在使用調(diào)整法加工毛坯零件時更會產(chǎn)生定位的誤差。

2.1.2 毛坯零件誤差

在對毛坯零件進行加工時，毛坯件的硬度低于機床、夾具與刀具，所以毛坯零件在進行切割加工方式時更容易出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，進而影響了毛坯零件的加工精度，不同的加工方式對于毛坯零件的影響程度和變形程度也存在差異。所以說在機械加工毛坯零件時切割力度的變大變小對于毛坯零件的誤差的產(chǎn)生有較大影響。

2.1.3 夾具誤差

夾具的主要功能是將等待進行機械加工的毛坯零件與機械加工用具刀具夾于正確的位置，夾具的過松或過緊都會產(chǎn)生不同的工藝效果，所以說夾具對于毛坯零件機械加工的結(jié)果有一定程度的影響。

2.1.4 刀具誤差

刀具在機械加工工藝程序上起著至關重要的作用，刀具的誤差主要是因為刀具在長期進行機械加工中出現(xiàn)某些磨損程度，在對毛坯零件進行切割時對毛坯零件加工后的形狀與尺寸產(chǎn)生誤差。刀具的誤差大小還與所使用的刀具形狀也有一定關系，大多數(shù)時候使用普通的刀具進行機械加工不會對毛坯零件產(chǎn)生影響，反倒是使用定制尺寸的刀具進行機械加工會對毛坯零件產(chǎn)生誤差影響。

2.1.5 機床誤差

機床中包含多個零部件，機床的誤差多與各個零部件有關，包括傳動鏈間的誤差、導軌的誤差以及主軸回轉(zhuǎn)存在的誤差。傳動鏈間的誤差的產(chǎn)生是因為傳動鏈在進行制造與裝配時出現(xiàn)的誤差以及機床使用時間長產(chǎn)生的磨損導致的誤差;導軌誤差是因為導軌在長期使用過程中造成的磨損為主，在制造與安裝導軌時產(chǎn)生的磨損占較小一部分;主軸誤差是因為主軸的同軸度誤差、回轉(zhuǎn)誤差導致的，并且主軸誤差是影響機器零件加工誤差最主要的因素。

2.2 缺少可靠性知識

由于我國對于機械加工工藝可靠性的研究水平較低，還處在初級階段，也未能引起人們對機械加工工藝可靠性的重視。將對影響機械產(chǎn)品質(zhì)量的重點放在對機械產(chǎn)品的設計階段，往往忽視了機械產(chǎn)品加工過程中會出現(xiàn)的眾多影響加工工藝可靠性的問題，即使發(fā)現(xiàn)了問題也無法及時去糾正。

3? 提高機械加工工藝可靠性的途徑

通過對影響機械加工工藝可靠性的因素進行研究分析得知，影響加工工藝可靠性的主要原因是機械加工時存在的數(shù)目誤差和對可靠性的認知理解不充分造成的。為提高機械加工工藝可靠性，可以使用一套科學的可靠性方法對其進行研究分析。

3.1 使用科學方法

影響機械加工工藝可靠性的因素有很多，而且各種因素之間存在關聯(lián)，所以單單使用一種方法對其進行定位與描述較為困難，因此需要多種研究方法進行綜合應用分析，包括定性與定量兩種方法。

定性研究方法包括故障樹分析法，主要是對可能引起故障的眾多因素進行研究分析，隨之畫出故障樹，每一種可能的結(jié)果都進行排列組合。故障樹分析法是在分析機械加工故障原因的基礎上對機械加工工藝可靠性建立模型，進而計算出現(xiàn)問題的概率，再進行解決問題。定性研究在機械加工工藝可靠性中占據(jù)重要作用。

3.2 提高加工精度

由于機械加工過程中出現(xiàn)的誤差而導致機械加工工藝可靠性受到較嚴重影響，在實際進行加工的過程中應該按照先粗后細、先主后次的原則對加工毛坯材料進行加工。并且在機械加工過程中應當保證設計基準與定位基準相互重合，盡可能達到消除不重合誤差的效果。在機械加工中可以采用誤差補償法、誤差分組法和直接減少誤差法來減小機械加工工藝的誤差，提高其可靠性。

誤差補償法是指采取一定的措施來補償過去加工工藝中存在的誤差，減小誤差造成的不良影響;誤差分組法是指將毛坯材料按照存在誤差的大小多少進行分組，根據(jù)分組情況對不同程度誤差的材料運用不同的加工設備和修復手法，以使每一組加工工藝產(chǎn)品的誤差達到最小;直接減少誤差法是指對造成機械加工工藝誤差的原因進行分析，對影響加工精度的因素進行改進，進而達到減小誤差的結(jié)果。

3.3 加強對其理解

目前很多企業(yè)對于機械可靠性研究還僅僅圍繞著機械設計階段，對于機械加工工藝的可靠性卻還沒有涉及到。在機械加工工藝過程中，機器設備的老化、加工材料的不合適以及生產(chǎn)環(huán)境的不穩(wěn)定對于機械加工工藝的可靠性都會造成一定程度的影響。

3.4 建立評價標準

機械加工工藝的過程中的變量是指機械加工中的工位特征，但這些變量會在工藝產(chǎn)品的加工過程中進行相互作用，只有對這些變量建立完善的評定指標、了解這些變量的影響，才能對機械加工工藝可靠性進行完善工作。

4? 結(jié)語

機械加工工藝不僅需要有先進的工藝，更要具有可靠性，機械加工工藝可靠性的研究還處于初級階段，無論是哪一個機械加工企業(yè)想要發(fā)展，獲得更多的市場占有率與產(chǎn)品生產(chǎn)率，都要重視機械加工工藝可靠性的研究，以此來推動機械加工行業(yè)的長遠發(fā)展。

參考文獻

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